施工预应力箱形连续板桥施工工艺.docVIP

施工预应力箱形连续板桥施工工艺/read.php?tid=375281预应力箱形连续板桥是近年来随着施工技术日新月异、建筑材料研究不断取得新成果的条件下，发展起来的一种新型桥梁结构，它与同长跨径的预应力简支梁（板）桥相比，具有材料省、自重轻、各部分材料受力均匀、伸缩缝少、节省投资等多方面优点，因而已越来越得到人们的青睐。本桥例是此种桥型的典型代表。为了能更好地总结经验，进一步提高效益，促进推广应用，现根据我们的施工实践，就预应力箱形连续板桥的施工工艺及需注意的一些问题，介绍如下，不妥之处请有关专家予以指正。1、大桥概况1.1 大桥设计标准设计车辆荷载为汽车超20级、挂车120，桥面净宽2净12.2m，设计洪水频率为/100，流量为 1362m3/s ，地震基本烈度为 8度。1.2 上下部主要建筑本桥采用1220m装配式扁锚后张拉部分预应力连续箱板。下部为柱式桥墩和肋式桥台；钻孔灌注桩基础，全桥共有钻孔灌注桩90根；上部有预应力砼板共计216块。1.3 设计与施工的主要特点与普通简支板桥相比，预应力连续板桥有以下特点：1、张拉工艺：普通预应力板一般为集束张拉一次到位，整个使用过程中有预拱度；而连续板桥为吊装前先张拉底板预应力，吊装就位后再张拉湿接头预应力，且为单根张拉，工艺不同。2、普通板内核大都为等截面，而连续板考虑受力均匀采用变截面，施工难度较大。3、普通板在吊装完毕乃至整个使用过程中均呈简支状态，而连续板桥要经过较为复杂的二次张拉，转换受力体系，变为受力更为合理的连续结构。4、从吊装后施工工艺方面看，简支板在吊装完毕后即可进行桥面铺装及伸缩缝制作，使用过程中伸缩缝过多，造价既高，而行车舒适性差；连续板桥则通过临时支座改变体系转换为连续结构，仅在两桥头设有 2道伸缩缝，使桥面平整、美观，行车舒适性大为增加。2、箱形连续板桥的施工工艺2.1 预制板及张拉工艺2.1.1 预应力张拉孔及钢绞线的布置大桥桥板设计板壁很薄，底板厚为20cm，侧壁14cm，且底、顶板都要施加预应力，故无法像普通板那样布设集束钢绞线，而只能在预制过程中预埋波纹管，布设位于同一平面上的扁平钢绞线，见图1.板上顶部需预留出二次张拉用的孔并预埋波纹管及齿板，以备今后之用，而下部则需将钢绞线与波纹管一齐预埋，其中钢绞线预埋长度不小于90cm，并需将锚固端轧花 （见图2 ）。图2 平立面图（部分尺寸未标出）由图2可看出，箱形连续板桥底部钢绞线不像普通板那样到张拉时才穿出，而是在预制时先行埋入，并在固结端保留必要的长度。2.1.2 箱形连续板第一次张拉（底板）与其他预应力板一样，箱形连续板的首次张拉在吊装前进行，但张拉工艺不同。前已述及，箱形板张拉不采用集束张拉（群锚），其钢铰线布设于同一平面上，故采用单根张拉锚固（如图1）。根据我们实践看，一次张拉完毕后板没有明显的预拱度。特别需要说明的是，因为板吊装后要打湿接头砼将其连接为整体，故一次张拉注浆后不得封锚。2.2 临时支座及体系转换箱形连续板桥与普通板桥最主要的区别，在于其正常使用状态下受力体系不同，这种结构是先简支后连续，施工过程需进行体系转换。受力上连续板比普通简支板各部分受力更为均匀合理。由简支转换为连续体系，是通过布设临时支座来实现的，其成功与否，是能否实现体系顺利转换的重要环节，也是本桥施工的难点工序之一。2.2.1临时支座的选定连续箱板为一种装配式结构，在吊装完未转换体系前，依靠临时支座支撑，呈简支状态，这时需将板两端预留的钢筋网焊接成整体，浇铸砼形成强度并经二次张拉后，下落归位到永久支座上去，以使得板端（桥墩位置）可以承受动、静荷载下的负弯矩。那么，首先要考虑的就是如何在吊装前选定合理的临时支座呢？根据设计要求，用于短时支撑板的临时支座要有以下特性：一在转换前有足够的支撑强度，保证在转换前各项作业顺利完成；二能在板归落时操作方便，保证12孔216块板同时沉落，同时要便于操作；三要考虑到经济性。为此，我们根据有关资料的介绍，进行了硫磺支座的试验，即依据硫磺在高温时为流体，而常温时为固体的特性，在熔化的硫磺中掺入一定量的砂子，待模冷却成型，经压力试验，强度可满足要求。但考虑到全桥共216块板，按每块板4个支座计，需800余个支座，如何保证其熔化同时熔化，成了最大问题，而板如不能同时下落，可能会造成三条腿现象，使板发生扭曲，这是板受力所忌讳的。此外，若采用硫磺支座，涉及到浇注湿接头时底模的制作等问题，因此，硫磺砂浆方案工序复杂、经济上也是不经济的。因此本着就地取材的原则，采用聚氯乙烯泡沫塑料固结砂子的办法，可圆满地解决这一问题。众所周知，砂子在正常状态下是不具备承载能力的，甚至无一定的形体，即所谓一盘散砂。而在有侧限的状态下，当水份充足且充分压实时，可承受相当重量的荷载；聚氯乙烯泡沫塑料是一种基本无抗压强度、但可承受一定拉力且价格非常便宜的材料，此二者的相互组合，有效而充分地解决了问题，经试验压力试验证明，此方法完全可用。具体作法是：在桥墩顶部外边沿牢固地粘一圈泡沫塑料作为侧限，而中间填满砂子加水击实，顶面高度比泡沫塑料及固定支座高出5cm左右，以保证吊装时泡沫塑料不受压和体系转换时板的沉降量。使用此种临时支座的另一大优点是砂顶面为一平面，与板底接触很紧密，还很好地解决了浇注砼湿接头时底模的问题，实践证明，这种方法是可行的、经济的，宜于推广使用。2.2.2 二次张拉及体系转换箱形连续板桥最独特而关键的施工工艺是二次张拉和体系转换，只有此二项工艺的完成，才能使之成为真正的连续受力体系。当预制板吊装在临时砂支座上时，呈简支状态，此时需将板端间预留的钢筋连接成网，并浇注砼使之纵向连续。二次张拉是在现浇段达到设计强度后进行，其位于板的上部。浇注湿接头时，预先埋入波纹管，二次张拉仍采用单根张拉和锚固。张拉结束后，在板间上部形成了足以承受负弯矩的结构。体系转换的目的是将板由简支变为连续，即使原来并不承受弯矩的板端处（墩位）可承担负弯矩，并以此减少在跨中出现的最大正弯矩。这个过程是在前述各工艺完成后，板由临时支座转化到永久支座来实现的。前已述及，我们采用的临